人教版选修3-1高二物理《3.1磁现象和磁场》教案_第1页
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PAGEPAGE1人教版选修3-1高二物理《3.1磁现象和磁场》教案第一篇:人教版选修3-1高二物理《3.1磁现象和磁场》教案学生:磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。与电场的基本性质是相似的。(电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用)结论:电荷之间存在相互作用的力,它不是电荷之间直接发生的,而是通过电场发生的(这一结论是从电荷间相互作用的现象结合“力是物体间的相互作用”推理得出的)。通过类比,可以推断出“磁极间的相互作用也是通过磁场而发生的”磁场也具有物质性。问题:请大家思考,悬吊着的磁针为什么会指示南北呢?答:说明地球的周围有磁场,地磁场对磁针产生了磁场力。4、磁性的地球教师:地球的周围存在磁场,地球实际上就是一个巨大的磁体,它也有两个磁极,地磁南极和地磁北极。地磁场的南北极与地理的南北极并不重合。观察图3.1-4,地磁场的南北极连线与地理的南北极之间有一个偏角,叫做磁偏角。磁偏角的数值在地球上不同的地点是不同的。而且,地球的磁极在缓慢地移动,磁偏角也在缓慢地变化。指出:许多天体和地球一样,也存在着磁场。如太阳、月亮、火星等都存在磁场。但它们的磁场有不同的特点。如火星的磁场不像地球的磁场那样是全球性的,而是局部的。因此指南针不能在火星上工作。对天体磁场的研究具有十分重要的科学意义。5、课堂小节6、作业:1、完成P81练习2、3教后记:思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。第二篇:3.1磁现象和磁场教学设计物理选修3—1第三章第一节物理选修3—1第三章第一节《磁现象和磁场》教学设计设计人:顾婷婷一、设计思想1.设计思想:这是磁场章节的第一节课,教学过程应重在显示学生对磁这一知识的了解和对磁知识的生活的体验。采用以问题为主线、实验为基础的教学策略,引导学生通过实验形成对磁现象的认识;让学生在获得知识的同时,体验科学探究过程,了解科学研究方法,发展探索自然的兴趣与热情,培养实验探究能力和交流协作能力。2.理论依据:探究教学理论、《物理课程标准》中的课程基本理念和科学探究及物理实验能力要求。3.设计特色:本节课是以实验设计和实验操作为主的探究教学,充分重视情景、问题、体验、合作、自主、交流,既有实验现象的观察,又有分析、推理的的过程。还要将实验现象与分析、推理结合起来,既有学生的实验设计过程,又有教师的演示过程,实验手段上既传统的仪器演示实验,又有自制仪器。给教师和学生提供了广阔的动手、动脑和发挥才智的天地。另外本设计注意应用多媒体手段,将大量的图片、影象资料传递给学生,让学生了解中国古代对地磁的应用及其它天体磁场的认识,提高课堂的趣味性和教学效果。二、教材分析磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课,从整个章节的知识安排来看,本节是此章的知识预备阶段,是本章后期学习的基础,是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课,也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课,为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场(太阳、月亮等),故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点,是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。三、学情分析磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触,学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的,并且大部分学生可能知道电与磁的联系,但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系,也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的,故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些现象的联系(如黑子、极光等),满足学生渴望获取新知识的需求。四、教学三维目标(一)知识与技能1.了解磁现象,知道磁性、磁极的概念。2.知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。3.知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。(二)过程与方法利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。(三)情感态度与价值观通过类比的学习方法,培养学生的逻辑思维能力,体现磁现象的广泛性五、重点与难点重点:电流的磁效应和磁场概念的形成难点:磁现象的应用六、教具:多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针、投影仪七、教学过程(一)引入:介绍生活中的有关磁现象及本章所要研究的内容。复习提问,引入新课[问题1]初中学过磁体有几个磁极?[学生答]磁体有两个磁极:南极、北极.[问题2]磁极间相互作用的规律是什么?[学生答]同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.[问题3]两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的?[学生答]磁场.磁场我们在初中就有所了解,从今天我们要更加深入地学习它。(二)新课教学1、磁现象(1)通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象(2)可以通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。【板书1】磁性、磁体、磁极:能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体,磁体中磁性最强的区域叫磁极。【板书2】磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)2、电流的磁效应(1)介绍人类认识电现象和磁现象的过程。(2)演示奥斯特实验:让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象:水平电流在小磁针的正上方时,让电流分别由南向北流和由北向南流;水平电流在小磁针的正下方时,让电流分别由南向北和由北向南流。在认识电流的磁效应的同时,也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔,物理选修3—1第三章第一节物理选修3—1第三章第一节也可以留下问题让学生思考。了解电流的磁效应的发现过程,体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实验),认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门),为后来法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。【板书1】奥斯特实验:导线应沿南北方向水平放置【板书2】电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。3、磁场演示实验:磁场对电流的作用,电流与电流的作用。类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,应说明磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。【板书1】磁场:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。【板书2】磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.【板书3】磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。4、地球的磁场了解地理的南北极和地磁的南北极的区别,了解磁偏角,介绍沈括对磁偏角的研究。地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。用一个条形磁铁来模拟地磁场,说明小磁针静止时为什么会指向地理的南北极。【板书1】地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场——地磁场。【板书2】磁偏角:地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角。知识外延:宇宙中的许多天体都有磁场,太阳、月球、火星也有磁场。由地磁场产生的自然现象有太阳黑子、耀斑、太阳风、极光等。八、课堂训练1、下列关于磁场的说法中,正确的是()A.磁场跟电场一样,是人为假设的B.磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场C.指南针指南说明地球周围有磁场D.磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的2、下列说法中正确的是()A.磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的C.地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的D.磁场是客观存在的一种物质3、在做奥斯特实验时,下列操作中现象最明显的是A、沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B、沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方C、电流沿南北方向放置在磁针的正上方D、电流沿东西方向放置在磁针的正上方九、课堂小结:(学生总结)十、布置作业:课本82页《问题与练习》板书设计:第三章第一节磁现象和磁场一、磁现象1.磁性、磁体、磁极2.磁极间的相互作用规律二、电流的磁效应1.奥斯特实验2.电流的磁效应三、磁场1.磁场2.磁场的基本性质3.磁场是媒介物四、地球的磁场1.地磁场2.磁偏角第三篇:高中物理磁现象和磁场教案选修3第三章磁场全章概述本章的内容,特别是对磁场性质的定量描述,是以后学习电磁学的基础。本章的内容按照这样的线索展开。磁场的性质——磁场性质的定性和定量描述——磁场对电流和运动电荷的作用——安培力和洛伦兹力的应用。本章的重点内容是磁感应强度、磁场对电流的作用和磁场对运动电荷的作用。磁感应强度描述了磁场的性质,它比较抽象,同时也是学习中的一个难点。掌握左手定则,熟练掌握安培力和洛伦兹力方向的判断以及安培力和洛伦兹力的计算,这是学好后续课程的基础。由于高中阶段有关磁场的知识大都是通过分析、逻辑推理和理论推导得出的结论,抽象思维上的难度比较大;而电流(运动电荷)方向,磁感应强度方向及磁场对电流(运动电荷)作用力的方向分布在三维空间,这就要求大家要具备较强的空间想象能力。因此,除了掌握重点知识,突破难点知识,还要在学习的过程中自觉地提高自己的抽象思维能力、逻辑推理能力和空间想象能力。列举磁现象在生活、生产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。例1观察计算机磁盘驱动器的结构,大致了解其工作原理。1、了解磁场,知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。例2了解地磁场的分布、变化,以及对人类生活的影响。2、会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。3、通过实验,认识安培力。会判断安培力的方向。会计算匀强磁场中安培力的大小。例3利用电流天平或其他简易装置,测量或比较磁场力。例4了解磁电式电表的结构和工作原理。1、通过实验,认识洛仑兹力。会判断洛仑兹力的方向,会计算洛仑兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。例5观察阴极射线在磁场中的偏转。例6了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。1、认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。3.1磁现象和磁场新课程学习3.1磁现象和磁场三维教学目标1、知识与技能(1)列举磁现象在生活、生产中的应用,了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响,关注与磁相关的现代技术发展;(2)知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁体或电流有磁场力的作用;(3)知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。2、过程与方法:利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力。3、情感、态度与价值观:在教学中渗透物质的客观性原理。教学重点:磁场的物质性和基本特性。教学难点:磁场的物质性和基本性质。教学方法:类比法、实验法、比较法。教学用具:条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、导线和开关、电源、铁架台、投影片、多媒体辅助教学设备。教学过程:第1节磁现象和磁场(一)引入新课我国是世界上最早发现磁现象的国家。早在战国末年就有磁铁的记载。我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一,指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献。在现代生活中,利用磁场的仪器或工具随处可见,如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等。进人21世纪后,科技的发展突飞猛进、一日千里,作为新世纪的主人,肩负着民族振兴的重任,希望同学们勤奋学习,为攀登科学高峰打好扎实的基础。今天,我们首先认识磁场。(二)进行新课1、磁现象教师:引导学生阅读教材“磁现象”两段,明确以下几个问题:问题1天然磁石的主要成分是什么?永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性。问题2什么是永磁体、磁性和磁极?磁体有几个磁极,如何规定的?磁性最强的区域就是磁极。2、电流的磁效应教师:电现象和磁现象之间存在着许多相似,请你举例说明。学生:讨论,交流,发表见解。电荷存在正负、磁体存在两极;电荷间有力的作用,且同号电荷相斥,异号电荷相吸;磁体间同样有力的作用,且同名磁极相斥,异名磁极相吸。教师:电现象和磁现象间的相似是偶然的吗?如果你是一位物理学家,你会怎样认为呢?教师:引导学生阅读教材80页思考问题:问题1人们是通过那些自然现象,开始形成了相互联系和相互转化的思想?问题2开始,奥斯特的实验研究均以“失败”告终,为什么?你从中有何启发?问题3奥斯特是如何发现电流磁效应的?以前的实验为什么会失败?谈谈你的想法。奥斯特发现电流磁效应的实验有何意义,竟使安培、法拉第对奥斯特有如此高的评价?学生:阅读教材,讨论、交流、发表见解。3、磁场提问:磁体对磁体有力的作用,奥斯特的电流磁效应实验说明电流对磁体也有力的作用。这些作用力都不需要直接接触,就能产生。那么,这些作用力是怎样产生的呢?是不是不需要任何媒介物就能产生?答:是通过磁场产生的。教师:你为什么会想到是通过磁场产生的?类比前面的学习谈一下自己的看法。学生:奥斯特的电流磁效应实验说明电和磁是相互联系的。电荷的周围存在电场,电荷间通过电场产生相互作用,那么,磁体和电流的周围必然会存在磁场,磁体间、电流和磁体间则通过磁场产生相互作用。教师:既然电流的周围存在磁场,对磁体会产生力的作用,那么磁体对电流会产生力的作用吗?电流与电流之间有没有力的作用?学生:有。因为力是相互的。演示:如图3.1-3所示,通电导线与磁体间发生相互作用。学生:认真观察实验,体会磁体对通电导线产生力的作用。结论:磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊物质。磁体和电流的周围存在磁场,磁体间、电流和磁体间、电流和电流间的相互作用,都是通过磁场产生的。问题:大家猜想一下,磁场的基本性质是什么呢?与电场的基本性质是否相似?学生:磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。与电场的基本性质是相似的。(电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用)结论:电荷之间存在相互作用的力,它不是电荷之间直接发生的,而是通过电场发生的(这一结论是从电荷间相互作用的现象结合“力是物体间的相互作用”推理得出的)。通过类比,可以推断出“磁极间的相互作用也是通过磁场而发生的”磁场也具有物质性。问题:请大家思考,悬吊着的磁针为什么会指示南北呢?答:说明地球的周围有磁场,地磁场对磁针产生了磁场力。4、磁性的地球教师:地球的周围存在磁场,地球实际上就是一个巨大的磁体,它也有两个磁极,地磁南极和地磁北极。地磁场的南北极与地理的南北极并不重合。观察图3.1-4,地磁场的南北极连线与地理的南北极之间有一个偏角,叫做磁偏角。磁偏角的数值在地球上不同的地点是不同的。而且,地球的磁极在缓慢地移动,磁偏角也在缓慢地变化。指出:许多天体和地球一样,也存在着磁场。如太阳、月亮、火星等都存在磁场。但它们的磁场有不同的特点。如火星的磁场不像地球的磁场那样是全球性的,而是局部的。因此指南针不能在火星上工作。对天体磁场的研究具有十分重要的科学意义。5、课堂小节6、作业:1、完成P81练习2、3教后记:思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。第四篇:磁现象和磁场教案磁现象和磁场一、教学目标:(一)知识与技能1.了解磁现象,知道磁性、磁极的概念。2.知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。3.知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。(二)过程与方法利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。(三)情感态度与价值观通过类比的学习方法,培养学生的逻辑思维能力,体现磁现象的广泛性二、重点与难点:重点:电流的磁效应和磁场概念的形成难点:磁现象的应用三、教具:多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪四、教学过程:(一)引入:介绍生活中的有关磁现象及本章所要研究的内容。在本章,我们要学习磁现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的作用,知识主线十分清晰。复习提问,引入新课[问题]初中学过磁体有几个磁极?[学生答]磁体有两个磁极:南极、北极.[问题]磁极间相互作用的规律是什么?[学生答]同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.[问题]两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的?[学生答]磁场.[过渡语]磁场我们在初中就有所了解,从今天我们要更加深入地学习它。(二)新课讲解磁现象和磁场1.磁现象(1)通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象(2)可以通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。【板书1】磁性、磁体、磁极:能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体,磁体中磁性最强的区域叫磁极。2.电流的磁效应(1)介绍人类认识电现象和磁现象的过程。(2)演示奥斯特实验:让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象:水平电流在小磁针的正上方时,让电流分别由南向北流和由北向南流;水平电流在小磁针的正下方时,让电流分别由南向北和由北向南流。在认识电流的磁效应的同时,也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔,也可以留下问题让学生思考。了解电流的磁效应的发现过程,体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实验),认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门),为后来法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。【板书1】磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)【板书2】电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。3.磁场演示:磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,应说明磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。【板书1】磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。【板书2】.磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.【板书3】磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。4.磁性的地球明白地理的南北极和地磁的南北极的区别,了解磁偏角,介绍沈括对磁偏角的研究。用一个条形磁铁来模拟地磁场,说明小磁针静止时为什么会指向地理的南北极。【板书】地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角。地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。宇宙中的许多天体都有磁场。月球也有磁场。(三)对本节知识做简要的小结(四)巩固新课:1。让学生复习课本内容。2。完成问题与练习(作练习)第五篇:磁现象和磁场教案第一节磁现象和磁场(1课时)一.教学目标(一)知识与技能1.了解磁现象,知道磁性、磁极的概念。2.知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。3.知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。(二)过程与方法利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。(三)情感态度与价值观通过类比的学习方法,培养学生的逻辑思维能力,体现砂现象的广泛性二.重点与难点:重点:电流的磁效应和磁场概念的形成难点:磁现象的应用三、教具:多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪四、教学过程:(一)引入:介绍生活中的有关磁现象及本章所要研究的内容。在本章,我们要学习磁现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的作用,知识主线十分清晰。本章共二个单元。第一、二、三节为第一单元;第四~第六节为第二单元。复习提问,引入新课[问题]初中学过磁体有几个磁极?[学生答]磁体有两个磁极:南极、北极.[问题]磁极间相互作用的规律是什么?[学生答]同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.[问题]两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的?[学生答]磁场.[过渡语]磁场我们在初中就有所了解,从今天我们要更加深入地学习它。(二)新课讲解第一节、磁现象和磁场1.磁现象(1)通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象(2)可以通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。【板书】磁性、磁体、磁极:能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体,磁体中磁性最强的区域叫磁极。2.电流的磁效应(1)介绍人类电现象和磁现象的过程。(2)演示奥斯特实验:让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象:水平电流在小磁针的正上方时,让电流分别由南向北流和由北向南流;水平电流在小磁针的正下方时,让电流分别由南向北和由北向南流。在认识电流的磁效应的同时,也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔,也可以留下问题让学生思考。了解电流的磁效应的发现过程,体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实验),认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门),为后来法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。【板书1】磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)【板书2】电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。3.磁场演示:磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,应说明磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。【板书1】磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。【板书2】.磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.【板书3】磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。4.磁性的地球明白地理的南北极和地磁的南北极的区别,了解磁偏角,介绍沈括对磁偏角的研究。用一个条形磁铁来模拟地磁场,说明小磁针静止时为什么会指向地理的南北极。【板书1】地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角。地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。宇宙中的许多天体都有磁场。月球也有磁场。(三)对本节知识做简要的小结(四)巩固新课:1。让学生复习课本内容。2。指导学生阅读STS3。完成问题与练习(作练习)第二节、磁感应强度(1课时)一、教学目标(一)知识与技能1.理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。(二)过程与方法通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)使学生理解和掌握磁感应强度的概念,为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。(三)情感态度与价值观培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。二、重点与难点:磁感应强度概念的建立是本节的重点(仍至本章的重点),也是本节的难点,通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点三、教具:蹄形磁铁,低压电源,多媒体等。四、教学过程:(一)复习上课时知识后引入要点:磁场的概念。提问、引入新课:磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢?(紧接着教师提问以下问题.)1.哪个物理量来描述电场的强弱和方向?[学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向.2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么?[学生答]电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的,其定义式为E=F/q过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.(二)新课讲解第二节、磁感应强度1.磁感应强度的方向【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。【板书】小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的,说明磁场有强弱。【演示2】探究影响通电导线受力的因素(如图)先介绍匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。后定性演示(控制变量法)①保持通电导线的长度不变,改变电流的大小②保持电流不变,改变通电导线的长度。让学生观察导线受力情况。【板书1】精确实验表明,通电导线和磁场方向垂直时,通电导线受力(磁场力)大小FIL写成等式为:F=BIL①式中B为比例系数。注意:①B与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B的值不同(即使同样的电流导线的受力也不样)再用类比电场强度的定义方法,从而得出磁感应强度的定义式【板书2】磁感应强度的大小(表征磁场强弱的物理量)(1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的力(安培力)F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。符号:B说明:如果导线很短很短,B就是导线所在处的磁感应强度。其中,I和导线长度L的乘积IL称电流元。B(2)定义式:FIL②(3)单位:在国际单位制中是特斯特,简称特,符号T.1T=N/A·m(4)物理意义:磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量.对B的定义式的理解:①要使学生了解比值F/IL是磁场中各点的位置函数。换句话说,在非匀强磁场中比值F/IL是因点而异的,也就是在磁场中某一确定位置处,无论怎样改变I和L,F都与IL的乘积大小成比例地变化,比值F/IL跟IL的乘积大小无关。因此,比值F/IL的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度,所以人们用它来定义磁场的磁感应强度。还应说明F是指通电导线电流方向跟所在处磁场方向垂直时的磁场力,此时通电导线受到的磁场力最大。②有的学生往往单纯从数学角度出发,曲公式B=F/IL得出磁场中某点的B与F成正比,与IL成反比的错误结论。③应强调说明对于确定的磁场中某一位置来说,B并不因探测电流和线段长短(电流元)的改变而改变,而是由磁场自身决定的;比值F/IL不变这一事实正反映了所量度位置的磁场强弱程度是一定的。【例】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流强度是2.5A,导线长1cm,它受到的安培力为5×10-2N,则这个位置的磁感应强度是多大?F5102NB2T2IL2.5A110m解答:介绍一些磁场的磁感应强度值。(P89表3。2-1)(三)小结:可继续类比磁场与静电场,小结出以下两个方面:一是电场力与磁场力在方向上是有差异的。电场力的方向总是与电场强度E的方向相同或相反;而磁场力的方向恒与磁感应强度B的方向垂直。二是E和B在引入方法上也是有差异的。在电场强度E的引入中,考虑到的是电场中检验电荷所受的力F与检验电荷所带电量q之比;而在磁感应强度B的引入中,考虑的是磁场中检验电流元所受的力F与乘积IL之比。(四)巩固新课:(1)指导学生阅读“科学漫步”。(2)指导学生完成P90“问题与练习”1-3题第三节、几种常见的磁场(1.5课时)一、教学目标(一)知识与技能1.知道什么叫磁感线。2.知道几种常见的磁场(条形、蹄形,直线电流、环形电流、通电螺线管)及磁感线分布的情况3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。4.知道安培分子电流假说,并能解释有关现象5.理解匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场6.理解磁通量的概念并能进行有关计算(二)过程与方法通过实验和学生动手(运用安培定则)、类比的方法加深对本节基础知识的认识。(三)情感态度与价值观1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.2.培养学生的空间想象能力.二、重点与难点:1.会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2.正确理解磁通量的概念并能进行有关计算三、教具:多媒体、条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源四、教学过程:(一)复习引入要点:磁感应强度B的大小和方向。[启发学生思考]电场可以用电场线形象地描述,磁场可以用什么来描述呢?[学生答]磁场可以用磁感线形象地描述.引入新课(老师)类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向,同样,也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向(二)新课讲解【板书】1.磁感线(1)磁感线的定义在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致,这样的曲线叫做磁感线。(2)特点:A、磁感线是闭合曲线,磁铁外部的磁感线是从北极出来,回到磁铁的南极,内部是从南极到北极.B、每条磁感线都是闭合曲线,任意两条磁感线不相交。C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小【演示】用铁屑模拟磁感线的形状,加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。【注意】①磁场中并没有磁感线客观存在,而是人们为了研究问题的方便而假想的。②区别电场线和磁感线的不同之处:电场线是不闭合的,而磁感线则是闭合曲线。2.几种常见的磁场【演示】①用铁屑模拟磁感线的演示实验,使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。②用投影片逐一展示:条形磁铁(图1)、蹄形磁铁(图2)、通电直导线(图3)、通电环形电流(图4)、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)(图5)、※辐向磁场(图6)、还有二同名磁极和二异名磁极的磁场。(1)条形、蹄形磁铁,同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况(图1、图2)(2)电流的磁场与安培定则①直线电流周围的磁场在引导学生分析归纳的基础上得出○直线电流周围的磁感线:是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上.(图3)○直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.②环形电流的磁场○环形电流磁场的磁感线:是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直(图4)。[教师引导学生得]○环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定:让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向.③通电螺线管的磁场.○通电螺线管磁场的磁感线:和条形磁铁外部的磁感线相似,一端相当于南极,一端相当于北极;内部的磁感线和螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极,并和外部的磁感线连接,形成一些环绕电流的闭合曲线(图5)○通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系,也可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致,则大拇指所指的方向就是螺线管的北极(螺线管内部磁感线的方向).③电流磁场(和天然磁铁相比)的特点:磁场的有无可由通断电来控制;磁场的极性可以由电流方向变换;磁场的强弱可由电流的大小来控制。【说明】由于后面的安培力、洛伦兹力、电磁感应与磁感应强度密切相关,几种常见磁场的磁感线的分布是一个非常基本的内容,不掌握好,对后面的学习有很大影响。3.安培分子电流假说(1)安培分子电流假说(P92)对分子电流,结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则,以便学生更容易理解“它的两侧相当于两个磁极”,这句话;并应强调“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”,以便使他们了解磁极为什么不能以单独的N极或S极存在的道理。(2)安培假说能够解释的一些问题可以用回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验,加深学生的印象。举生活中的例子说明,比如磁卡不能与磁铁放在一起等等。【说明】“假说”,是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。在物理定律和理论的建立过程中,“假说”,常常起着很重要的作用,它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下,经过思维发展而产生出来的。(3)磁现象的电本质:磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的.4.匀强磁场(1)匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。(2)两种情形的匀强磁场:即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场;相隔一定距离的两个平行线圈(亥姆霍兹线圈)通电时,其中间区域的磁场P92图3.3-7,图3.3-8。5.磁通量(1)定义:磁感应强度B与线圈面积S的乘积,叫穿过这个面的磁通量(是重要的基本概念)。(2)表达式:φ=BS【注意】①对于磁通量的计算要注意条件,即B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度,S是线圈面积在与磁场方向垂直的平面上的投影面积。②磁通量是标量,但有正、负之分,可举特例说明。(3)单位:韦伯,简称韦,符号Wb1Wb=1T·m2(4)磁感应强度的另一种定义(磁通密度):即B=φ/S上式表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,并且用Wb/m2做单位(磁感应强度的另一种单位)。所以:1T=1Wb/m2=1N/A·m(三)小结:对本节各知识点做简要的小结。并要求学生课外按P93【做一做】巩固练习1.如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N极指向右.试判定电源的正负极.解析:小磁针N极的指向即为该处的磁场方向,所以在螺线管内部磁感线方向由a→b,根据安培定则可判定电流由c端流出,由d端流入,故c端为电源的正极,d端为负极.注意:不要错误地认为螺线管b端吸引小磁针的N极,从而判定b端相当于条形磁铁的南极,关键是要分清螺线管内、外部磁感线的分布.2.如图所示,当线圈中通以电流时,小磁针的北极指向读者.试确定电流方向.电流方向为逆时针方向.(四)巩固新课(1)复习本节内容(2)阅读“科学漫步”(3)指导学生完成“问题与练习”1—4第四节、磁场对通电导线的作用力(1.5课时)一、教学目标(一)知识与技能1、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时,它的方向的判断左手定则。知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力的方向,并会用它解答有关问题.2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题.知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大,等于BIL.3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。(二)过程与方法通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的间想像能力。(三)情感态度与价值观使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解,感受物理知识之间的联系。二、重点与难点:重点:安培力的方向确定和大小的计算。难点:左手定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时,左手定则如何变通使用)。三、教具:磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。四、教学过程:(一)复习引入让学生回忆在在第二节中通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关。过渡:本节我们将对安培力做进一步的讨论。(二)新课讲解第四节、磁场对通电导线的作用力安培力:磁场对电流的作用力.安培力是以安培的名字命名的,因为他研究磁场对电流的作用力有突出的贡献.1.安培力的方向【演示】按照P85图3。1—3所示进行演示。(1)、改变电流的方向,观察发生的现象.[现象]导体向相反的方向运动.(2)、调换磁铁两极的位置来改变磁场方向,观察发生的现象.[现象]导体又向相反的方向运动[教师引导学生分析得出结论](1)、安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系.(2)、安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.(P96图3。4-1)如何判断安培力的方向呢?人们通过大量的实验研究,总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一一左手定则.左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放人磁场中,让磁感线垂直穿人手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的受力方向.(如图)。【说明】左手定则是一个难点,涉及三个物理量的方向,涉及三维空间,而学生的空间想像力还不强,所以教师应引导学生如何将三维图形用二维图形表达(侧视图、俯视图和剖面图等等),还要引导学生如何将二维图形想像成三维图形。可将右图从侧视图、俯视图和剖面图一一引导学生展示。*一般情形的安培力方向法则介绍„结论:电流和磁场可以不垂直,但安培力必然和电流方向垂直,也和磁场方向垂直,用左手定则时,磁场不一定垂直穿过手心,只要不从手背传过就行。*至于大小法则,如果电流和磁场不垂直,则将磁场进行分解,取垂直分量代入公式即可;从这个角度不难理解——如果电流和磁场平行,那么安培力是多少?[学生]为零。引导学生分析判断P99第一题补充练习:判断下图中导线A所受磁场力的方向.答案:(垂直于纸面向外)【演示】平行通电直导线之间的的相互作用(P97图3。4—3)。引导学生区别安培定则和左手定则,并且用这两个定则去解释“平行通电导线之间的相互作用”这一演示实验,解释时应明白左边的通电导线受到的安培力是右边的通电导线所产生的磁场施加的,反之亦然。2、安培力的大小通电导线(电流为I、导线长为L)和磁场(B)方向垂直时,通电导线所受的安培力的大小:F=BIL(最大)两种特例:即F=ILB(I⊥B)和F=0(I∥B)。一般情况:当磁感应强度B的方向与导线成θ角时,有F=ILBsinθ【注意】在推导公式时,要让学生明确两点:一是矢量的正交分解体现两个分量与原来的矢量是等效替代的关系,二是从特殊到一般的归纳的思维方法。(具体推导见P97)还应该注意的是:尽管公式F=ILB是从公式B=F/IL变形而得的,但两者的物理意义却有不同。①公式B=F/IL是根据放置于给定磁场中的给定点上的检验电流(电流元)受力情况,来确定这一位置的磁场的性质,它对任何磁场中的任何点都是适用的。②公式F=ILB则是在已知磁场性质的基础上,确定在给定位置上给定的一小段通电直导线的受力情况,在中学阶段,它只适用于匀强磁场。教师应该给学生指出:物理公式在作数学的等价变形时,其物理意义和适用范围将会发生变化。这是应用数学知识解决物理问题时所要引起注意的问题,但却往往被人们所忽视。应该提醒学生注意安培力与库仑力的区别。电荷在电场中某一点受到的库仑力是一定的,方向与该点的电场方向要么相同,要么相反。而电流在磁场中某处受到的磁场力,与电流在磁场中放置的方向有关,电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大,等于BIL,一般情况下的安培力大于零,小于BIL,方向与磁场方向垂直。3、磁电式电流表(1)电流表的组成及磁场分布请同学们阅读课文,让学生先看清楚磁铁、铝框、线圈、螺旋弹簧、极靴、指针、铁质圆柱等构件,了解它们之中哪些是固定的,哪些是可动的。然后回答.:电流表主要由哪几部分组成的?数分钟后,教师出示实物投影并课件演示图1[学生答]电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成.电流表的组成:永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘.(最基本的是磁铁和线圈)教师提示注意:a、铁芯、线圈和指针是一个整体;b、蹄形磁铁内置软铁是为了(和铁芯一起)造就辐向磁场;c、观察——铁芯转动时螺旋弹簧会形变。[实物投影课本图2][问题]电流表中磁场分布有何特点呢?[教师讲解]电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.[问题]什么是均匀辐向分布呢?[教师进一步讲解]所谓均匀辐向分布,就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心,不管线圈处于什么位置,线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.该磁场并非匀强磁场,但在以铁芯为中心的圆圈上,各点的磁感应强度B的大小是相等的.(2)电流表的工作原理引导学生弄清楚以下几点:(并请学生自己归纳P98)①线圈的转动是怎样产生的?②线圈为什么不一直转下去?③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱?④如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向?⑤使用时要特别注意什么?(三)对本节要点做简要小结.(四)巩固新课:1、复习本节内容2、做一做(P98)3、完成“问题与练习”2、4练习,3作业。第五节、磁场对运动电荷的作用(1课时)一、教学目标(一)知识与技能1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.2、知道洛伦兹力大小的推理过程.3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.5、了解电视显像管的工作原理(二)过程与方法通过观察,形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。(三)情感态度与价值观引导学生进一步学会观察、分析、推理,培养学生的科学思维和研究方法。让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。二、重点与难点:重点:1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动),是本章的重点难点:1.洛伦兹力对带电粒子不做功.2.洛伦兹力方向的判断.三、教具:电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体四、教学过程:(一)复习引入前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题:1.如图判定安培力的方向(让学生上黑板做)若已知上图中:B=4.0×10-2T,导线长L=10cm,I=1A.求:导线所受的安培力大小?[学生解答]解:F=BIL

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